概率问题亮招儿

来源 :初中生世界·九年级 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shenzhixian
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  由于概率贴近同学们的现实生活,因此概率问题越来越受到命题老师的青睐和眷顾,在各市中考试卷中常常作为热点问题加以考查,旨在发展同学们的数学应用意识和能力.
  同学们,如何解决概率问题呢?这里教大家一招——模型思想. 所谓模型思想,就是将现实问题归结为相应的数学问题,并在此基础上利用数学的概念、方法和理论进行深入的分析和研究,从定性或定量的角度来刻画实际问题,并为解决现实问题提供精确数据或可靠的思想方法. 下面通过举例予以说明.
  问题(一):老师最近有一张“明星演唱会”入场券,小明和小红都想去观看,入场券该给谁呢?他班的学生纷纷帮老师出谋划策,提供了不同的方案. 下列方案合理吗?为什么?
  方案1:甲同学说:“抛掷一枚质地均匀的硬币一次,若正面朝上小明去,否则小红去. ”
  方案2:乙同学说:“任意转动如图1所示的可以自由转动的转盘一次,停止转动后指针指向红色区域则小明去,否则小红去.”
  方案3:丙同学说:“采用抽签法,可以事先准备好两张相同的纸条,并在其中一张上画上记号,小明、小红各抽一次,让抽到纸条上画有记号的学生去. ”
  方案4:丁同学说:“抛掷质地均匀的硬币两次,两次正面朝上小明去,否则小红去.”
  【解析】方案1是同学们熟悉的抛硬币概型,是古典概型中经典的例子,抛硬币一次出现正面朝上、反面朝上两种等可能结果,显然小明、小红去的概率均为;
  方案2转转盘是初中阶段几何概型的典型代表,通过转盘的等分(即:把蓝色区域2等分),将指针指向红、蓝区域的不等可能事件转化为指向红、蓝1、蓝2(如图2)这三个区域的等可能事件,因此小明去的概率为,小红去的概率为,此方案不合理;
  方案3的“抽签法”又称“抓阄法”,任意抽出一张纸条,出现的等可能结果只有两种:有记号与没记号,所以抽到有记号的概率为,抽签虽然有先有后,但先抽的人与后抽的人中签的概率是相同的,这样的抽签方法是合理的.
  方案4则是两步事件的概率问题,可借助于画树状图(如图3)或列表格(如表1)的方法来达到一一枚举的完整性,从而得两次朝上的概率为(即:小明去的概率只有),该方案不合理.
  同学们,如果我们仅满足于就题论题解决,那么习题的功能远没有发挥出来,就会失去培养自己创新思维的良机,“入宝山可不能空返啊”,如果全部用“摸球的模型”来替代,那么上述四种方案又将怎样设计呢?于是就得到下面的变式:
  方案1′:在不透明的口袋中放有除颜色外其余都相同的一个红球、一个黄球. 随机摸球一次,如果摸到红球小明去,否则小红去.
  方案2′:在不透明的口袋中放有除颜色外其余都相同的一个红球、两个蓝球. 随机去摸球一次,如果摸到红球小明去,否则小红去.
  方案3′的变式可同方案1′.
  方案4′:袋中放有除颜色外其余都相同的一个红球、一个白球,摸出一个球记下颜色后放回,再摸出一个球,如果两次都摸到红球小明去,否则小红去.
  模型替代,为概率模型建立搭建了平台. 初中阶段等可能条件下的概率模型,基本上都可以用“摸球模型”来替代.
  问题(二):(1) 某校开设A、B两门选修课,甲、乙、丙三名学生各自随机报名参加其中一门课,求三名学生恰好报同一门课的概率.
  (2) 一家医院某天出生了3个婴儿,假设生男生女的机会相同,那么这3个婴儿中性别相同的概率是多少?
  (3) 假如每次路口碰到红绿灯的可能性相同,一个人过3个路口,求3次都碰到同一种颜色的灯的概率是多少?
  (4) 你能以“摸球”为背景设计1个与上述问题相同类型的游戏吗?
  (5) 你还能举出与上述问题相同类型的随机事件吗?
  ……
  同学们,问题(二)各小题情境不同,但解决问题的模型可归结为同一种,即:“一个3步事件的实验,每次实验结果有2种等可能性,求3步中出现同一种结果的概率. ”(答案均为:)
  通过模型思想实现多题一解,能有效地培养我们的创新思维以及训练我们的发散思维,使我们觉得数学易学,感到很多新问题都是可以通过转化归结为已经解决的问题来解决,达到事半功倍的效果.
  《义务教育数学课程标准(2011年版)》中,“模型思想”作为十个核心概念之一,第一次以“基本数学思想”的身份“闪亮登场”,并且明确被冠以“学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径”,这意味着“建立数学模型”这一意识和要求得到了强化. 而概率问题中的模型思想的建立,就是要充分挖掘例题的功能,进行一题多解、一题多变、多题一解等训练,着力培养全方位、多层次探索问题的能力,力求“解一题,练一串,懂一类”,只有这样,我们同学的创新思维能力才能得到最大限度的发展.
  (作者单位:江苏省无锡市港下中学)
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